압축 센싱 기법을 이용한 MRI 위상 영상의 재구성

이정은,조민형,이수열,Lee, J.E.,Cho, M.H.,Lee, S.Y. 대한의용생체공학회 2010 의공학회지 Vol.31 No.6

Compressed sensing can be used to reduce scan time or to enhance spatial resolution in MRI. It is now recognized that compressed sensing works well in reconstructing magnitude images if the sampling mask and the sparsifying transform are well chosen. Phase images also play important roles in MRI particularly in chemical shift imaging and magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT). We reconstruct MRI phase images using the compressed sensing technique. Through computer simulation and real MRI experiments, we reconstructed phase images using the compressed sensing technique and we compared them with the ones reconstructed by conventional Fourier reconstruction technique. As compared to conventional Fourier reconstruction with the same number of phase encoding steps, compressed sensing shows better performance in terms of mean squared phase error and edge preservation. We expect compressed sensing can be used to reduce the scan time or to enhance spatial resolution of MREIT.

저전력 아날로그 회로기술

전영득,조민형,이희동,권종기,김종대,Jeon, Y.D.,Cho, M.H.,Lee, H.D.,Kwon, J.K.,Kim, J.D. 한국전자통신연구원 2008 전자통신동향분석 Vol.23 No.6

CMOS 공정의 가속적인 스케일링에 의해 CMOS 기술은 종래의 마이크론기술에서 나노기술로 변해가고 있다. 이러한 반도체 소자 및 제작기술에 따른 온도와 공정의 변화에 매우 민감한 부분인 아날로그 회로는 설계 초기단계에서 중요한 요소들(이득, 누설 전류, 잡음 및 부정합 등)을 재검토할 필요가 있다. 또한, 나노 CMOS 공정을 사용한 1.0 V 이하의 저전압 동작에서는 아날로그 신호의 동적영역 확보가 어렵고 잡음이 증가하므로 새로운 패러다임을 적용한 혁신적인 아날로그 회로기술 개발이 필요한 실정이다. 이에 따라, 본 고에서는 그린기술(green technology)의 한 요소로서, 나노 CMOS 공정기술을 이용한 1.0 V 이하 전원전압의 저전력 아날로그 회로기술 동향과 관련 특허동향에 대해서 살펴보고자 한다.

반복적 연산으로 얻은 Sparse-view CT 영상에 대한 정량적 평가

김혜선,조민형,이수열,Kim, H.S.,Gao, Jie,Cho, M.H.,Lee, S.Y. 대한의용생체공학회 2011 의공학회지 Vol.32 No.3

Sparse-view CT imaging is considered to be a solution to reduce x-ray dose of CT. Sparse-view CT imaging may have severe streak artifacts that could compromise the image qualities. We have compared quality of sparseview images reconstructed with two representative iterative reconstruction techniques, SIRT and TV-minimization, in terms of image error and edge preservation. In the comparison study, we have used the Shepp-Logan phantom image and real CT images obtained with a micro-CT. In both phantom image and real CT image tests, TV-minimization technique shows the best performance in error reduction and preserving edges. However, the excessive computation time of TV-minimization is a technical challenge for the practical use.

MRI와 동시에 측정한 뇌전도 신호로 전류원 국지화를 할 때 경사자계 유발 잡음의 영향 분석

이항로,한재용,조민형,임창환,정현교,이수열,Lee H. R.,Han J. Y.,Cho M. H.,Im C. H.,Jung H. K.,Lee S. Y. 대한자기공명의과학회 2003 Investigative Magnetic Resonance Imaging Vol.7 No.2

목적 : MRI를 촬영하면서 동시에 측정한 뇌전도 신호에 가장 크게 영향을 미치는 것은 경사자계 유발 잡음이다. MRI와 동시에 측정한 뇌전도 신호에서 전류원 국지화를 수행할 때, 경사자계 유발 잡음이 미치는 영향을 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 사람의 머리와 유사하게 만든 뇌전도 팬텀과 MR compatible 뇌전도 측정시스템, 그리고 3.0 Tesla MRI 시스템을 실험에 사용하였다. 3.0 Tesla MRI 시스템 안에 전류원이 설치되어 있는 뇌전도 팬텀을 놓고, EPI 촬영을 하는 동안 뇌전도 신호를 측정하였다. 경사자계의 세기와 전류원의 위치를 조절하면서 뇌전도 신호 측정을 하였고, 측정된 뇌전도 신호에 대하여 전류원 국지화를 수행할 때 나타나는 국지화 오차를 평가하였다. 결과 : 경사자계 유발잡음에 의한 국지화 오차는 경사자계의 세기와 전류원의 위치에 따라 변화하는 것을 관찰하였다. 또한 경사자계 유발잡음이 Gaussian 잡음보다 전류원 국지화에 미치는 영향이 큰 것을 관찰하였으며, 경사자계 유발 잡음의 전력이 뇌전도 신호 전력의 $10\%$ 이하일 때는 전류원 국지화에 미치는 영향이 미미함을 관찰하였다. 결론 : 경사자계 유발 잡음 전력을 뇌전도 신호 전력의 $10\%$ 이하로 줄인다면 MRI를 하면서 동시에 측정한 뇌전도 신호로도 전류원 국지화를 할 수 있음을 알 수 있었다. Purpose : To evaluate the effect of the gradient switching noise on the ECD source localization with the EEG data recorded during the MRI scan. Materials and Methods : We have fabricated a spherical EEG phantom that emulates a human head on which multiple electrodes are attached. Inside the phantom, electric current dipole(ECD) sources are located to evaluate the source localization error. The EEG phantom was placed in the center of the whole-body 3.0 Tesla MRI magnet, and a sinusoidal current was fed to the ECD sources. With an MRI-compatible EEG measurement system, we recorded the multi channel electric potential signals during gradient echo single-shot EPI scans. To evaluate the effect of the gradient switching noise on the ECD source localization, we controlled the gradient noise level by changing the FOV of the EPI scan. With the measured potential signals, we have performed the ECD source localization. Results : The source localization error depends on the gradient switching noise level and the ECD source position. The gradient switching noise has much bigger negative effects on the source localization than the Gaussian noise. We have found that the ECD source localization works reasonably when the gradient switching noise power is smaller than $10\%$ of the EEG signal power. Conclusion : We think that the results of the present study can be used as a guideline to determine the degree of gradient switching noise suppression in EEG when the EEG data are to be used to enhance the performance of fMRI.

탄성 영상법 개발을 위한 유연성 높은 초음파 시스템의 구현

김동인,이수열,조민형,Kim, D.I.,Lee, S.Y.,Cho, M.H. 대한의용생체공학회 2012 의공학회지 Vol.33 No.1

Recently, several ultrasound imaging techniques for tissue characterization have been developed. Among them, ultrasound elastography is regarded as the most promising modality and has been rapidly developed. One of ultrasound elastography techniques is shear modulus imaging. Normal and cancerous tissues show big difference of shear moduli and they have good image contrast. However shear wave elastography requires more complicated hardware and more computations for image reconstruction algorithm. Therefore new efficient techniques are being developed. In this paper, we have developed a very flexible ultrasound system for elastography experiments. The developed system has capabilities to acquire ultrasound RF data of all channels and generate arbitrary ultrasound pulse sequences. It has a huge amount of memories for RF data acquisition and a simple and flexible pulse generator. We have verified the performance of the system showing conventional B-mode images and preliminary results of elastography. The developed system will be used to verify our own reconstruction algorithm and to develop more efficient elastography techniques.

센서 ROIC 기술 동향

노태문,전영득,여준기,조민형,김이경,권종기,Roh, T.M.,Jeon, Y.D.,Lyuh, C.G.,Cho, M.H.,Kim, Y.G.,Kwon, J.K. 한국전자통신연구원 2013 전자통신동향분석 Vol.28 No.5

IT 기술이 발달함에 따라 저전력, 초소형 센서노드를 설치하여 무인으로 정보를 얻을 수 있는 시스템의 도입이 점차 확대되는 추세이며, 이것을 위하여 온도, 습도, 가스 등 환경정보를 획득할 수 있는 센서뿐만 아니라 초소형 저전력 복합환경센서 ROIC(Read-Out Integrated Circuit)의 중요성이 증가하고 있다. 또한 휴대폰, 노트북, 스마트폰, 태블랫 PC 등의 모바일 IT 제품들은 빠르게 소형화, 슬림화, 저전력화 되고 있다. 이런 시스템의 요구에 따라 음향부품도 기본적인 음향감지/출력 성능 이외에 크기 및 소모전력이 중요한 기능요소로 크게 부각되고 있으며, 이것을 위하여 소형화, 저가격화가 가능한 MEMS(Microelectromechanical Systems) 음향센서 및 ROIC 개발이 요구되고 있다. 따라서 본고에서는 복합환경센서 ROIC 및 MEMS 마이크로폰 ROIC의 기술동향 등에 대해서 고찰하고자 한다.

자기공명영상을 위한 개방형 새장 고주파코일

이수열,이정한,이완,문치웅,조민형,Lee, S.Y.,Yi, J.H.,Yi, W.,Mun, C.W.,Cho, M.H. 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.5

Bridcage RF coil is one of the most widely used RF coils in MRI. In order to use birdcage RF coils in open MRI systems, an open tructured birdcage RF coil has been investigated. By opening the ring structure of an original birdcage RF coil and driving the coil at two opening ends, the original birdcage RF coil can be modified to an open structured coil. In order to improve magnetic field uniformity of the open birdcage RF coil, driving voltage phases at the two opening ends can be controlled to be in-phase or out-of-phase each other. Operating frequency of the open birdcage RF coil has been theoretically derived, and the theoretical derivation has been verified by experiments.

생체전기 임피던스 측정기반 체성분분석기용 Analog-Front End 칩 최적화 설계 및 구현

구본태(Koo B.T.),박문양(Park M. Y.),백영석(Beak Y.S.),조민형(Cho M.H.),전영득(Jeon Y.D.) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.11

The body composition analyzer is a medical device that analyzes the body impedance, which is a component of the human body, by analyzing the bio-impedance generated when passing a minute current that is harmless to the human body. In this paper, we present the results of the design and implementation of the analog front end chip, which is the core technology of body composition analyzer.

부위별 다중주파수기반 생체전기 임피던스 분석법을 활용한 체성분 측정용 AFE 칩 설계

구본태(Koo B.T),백영석(Beak Y.S.),박문양(Park M. Y.),조민형(Cho M. H.),전영득(Jeon Y. D.) 대한전자공학회 2019 대한전자공학회 학술대회 Vol.2019 No.11